JPS61261206A - 接続用黒鉛成形体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、接続用黒鉛成形体に係わシ、よシ詳しくは、
各種用途、特に電極等の用途においてコ個以上の黒鉛成
形体を接続して使用する場合に用いられる接続用黒鉛成
形体に係わる。

従来、各種の電解槽や電気炉等の操業【おいては、使用
される黒鉛電極等に、使用に伴う消耗に応じて新たな黒
鉛成形体を接続することＫより運転を中断することなく
、もしくは、極めて短時間の中断で、操業を継続するこ
とが行われており、その為に黒鉛成形体の接続方式とし
ては、ネジ切りニップルによるネジ込み方式、かんぬき
型接合方式又は接着剤を用いた接着方式等が知られてい
る。

しかして、この様な黒鉛成形体の接続は、黒鉛成形体が
相当の重量を有することから、接続部に十分な強度が要
求され、又、電流の円滑な流通が望ましいので接続部で
の可及的完全な密着度が要求されるほか、接続時の操作
が成可〈簡単なものが望まれている。

これらの要求を比較的均衡して充足する方式として上述
の従来方式の中、ネジ切ｂニップルによるネジ込み方式
が最も広く採用されているが、密着度の点で今一つ十分
でなく、この点を改善しようとするとニップルと黒鉛成
形体の双方により高精度なネジ切りを行う必要があり、
現状でも相当過大な加工負荷であるのに更に極めて高価
な製品とならざるを得ないし、又、接続操作の点でもか
なりの作業負荷がか＼つている。又、かんぬき型接合方
式や接着方式はそれぞれ密着度や接続強度の点で問題が
あり一部の特殊な場合にのみ採用可能とみなされている
。

本発明者等は、か＼る従来方式の難点を解決すべく鋭意
検討を重ねた結果、黒鉛成形体の接続端面のはソ中央部
に帯状のＴ型突条、即ち、上端が平面で根元が細く上端
に向って拡大する帯状の突状（つまりその断面が倒立台
形である。）であってかつ、その帯状の長さ方向におい
てもテーパを有する突条を設け、この黒鉛成形体と対接
する他の黒鉛成形体の接続端面には、この突条に嵌合す
る逆Ｔ型の陥溝を設ければ接続部における十分な強度と
極めて高度な密着度が得られると共にか＼る突条や陥溝
の加工製作は、ネジ切りやかんぬき型に比較して極めて
容易であり、又、接続の操作も簡単となるので著しく工
業的有利な革新的接続方式を実現し得ることを見出して
本発明に到達した。

本発明の目的は、極めて有利に接続が可能な黒鉛成形体
、特に黒鉛電極を提供することにあり、本発明の他の目
的は電極等の接続を必要とする黒鉛成形体の優れた接続
方式を提供する９とにある。　　　　゛ しかして、本発明のか＼る目的は、他の黒鉛成形体に接
続して使用される黒鉛成形体においで、該黒鉛成形体の
少くとも一つの接続端面の実質的中央部位に、該端面の
一方向にわたって連続するＴ型突条または逆Ｔ型陥溝を
有し、該突条または該陥溝が長さ方向において実質的に
直線的に変化する幅を有することを特徴とする接続用黒
鉛成形体によって容易に達成され、更に典型的には、こ
の黒鉛成形体が一つの接続端　　　　１面には、上記特
徴を具えたＴ型突条を有し、他の接続端面には、上記特
徴を具えた逆Ｔ型陥溝を有することによって容易に達成
される。

以下、図面も援用して本発明の詳細な説明すると、本発
明の黒鉛成形体は特に用途は限定されないが、最も典型
的には黒鉛電極として使用される黒鉛成形体であって少
くとも二個、最も典型的には、次から次へ連続的に個体
を接続して使用されるものである。そしてその形状は、
基本的には円柱状、直方体、立方体等であるが、少くと
も一面、より好ましくは二面が接続端面であり得る様な
ものであれば任意の形状で良く、又、上記基本的形状か
らの任意の変形も包含される。

以下、図面を引用して説明すると、第１図Ａ〜ダは本発
明の一例として円柱状の黒鉛成形体を２個のみ接続する
場合を例示したもので、Ａは接続端面コにＴ型突条ｌを
有する黒鉛成形体で、Ｂは同じく逆Ｔ型陥溝３を有する
黒鉛成形体で、ＣはこれらＡとＢを接続した場合のそれ
ぞれ鳥敞的説明図である。

本発明でいうＴ型突条とは、図示する如く上端が平面の
帯状突条であって、接続端面コのはｙ中央部位で、任意
の一方向にわたって帯状に設けられ、突条の根元から先
端に向けて拡大するテーパーを有する（ＬＳＩ、’、ｔ
　＞　Ｌ’　）ものでしかもこのＴ型突条は突条の長さ
方向の一端から他端に向けて実質的に直線的に変化する
幅（以下長さ方向のテーパーと称する。）を有する（　
Ｌ）ｔ、　Ｌ’）ｔ’）ことを特徴とする。

なお、接続端面ユが楕円や長方形の如く、方向性を有す
る場合、Ｔ型突条は一般に該端面の長手方向にわたって
設けるのが望ましいが、該端面の短手方向の径が極端に
小さい場合は、却ってその短手方向に設けた方が強度的
には有利な場合もあり得る。

又、接続端面コが正方形や長方形の如き方形である場合
は、典型的には相対する一辺の中央部同士にさしわたる
方向が選択されるが、場合によっては対角線の方向に選
択することも許容される。従ってＴ型突条を設ける方向
は、接続端面の形状、黒鉛成形体の重量、突条や除滴作
成の容易さ等々を勘案して具体的各場合に比・じて最適
のものを選択すれば良い。

第１図のＤは上端の接続端面コにＴ型突条／を下端の接
続端面コ′に逆Ｔ型陥溝３を設けた連続接続用黒鉛成形
体の一例を同様に鳥敞的説明図で示したものである。

以上のいずれの場合においても逆Ｔ型陥溝は上記↑型突
条に嵌合する形状、即ち、底部が平面の帯状除滴であっ
て、除滴の底部の幅が接続端面における幅よシ大きい除
滴をいい、しかも一端から他端に向って実質的に直線的
に変化する幅を有することを特徴とする。

以下、Ｔ型突条のみについて詳述するが、逆Ｔ型陥溝は
Ｔ型突条に嵌合するものであることから全く同様に容易
に理解されよう。Ｔ型突条の高さ、幅及び根元から先端
に向けて、拡大するテーパー（以下、側面のテーパーと
いう。）は、−個の接続された黒鉛成形体の一方を支持
して他方を宙吊りにし九場合に、その他方が落下しない
程度、十分な嵌合が保たれ、かつ突条と除滴のいずれか
で断裂等の起らない強度が保持される限り接続端面の形
状に応じて種々の設計が可能であるが、一般に幅は突条
の高さと長さの中心点において接続端面の短径に対して
３〜ス、より好ましくは沁〜χの範囲から、又側面のテ
ーパーは接続端面に対しＩＩＳ°〜ｇ７°、より好まし
くは６０°〜ｇ５°の角度範囲から選択される。又、突
条の高さは黒鉛成形体全体及びその接続端面の形状に応
じて種々選択され得るので一層に特定できないが、上記
の如き側面のテーパーと中心点の幅並びに後述する長さ
方向のテーパーの要求を満し、かつ、上端の最大幅が接
続端面の短径に対して４以下、根元の最小幅がス以上程
度となる様な高さを選定すれば良い。

次にか＼るＴ型突条の長さ方向のテーパーは主として突
条と除滴の極めて高度な密着度での嵌合を可能とし、し
かもその嵌合作業を容易にする為に設けられ、又、一部
に接続端面が側面　　　ゝである場合や、多少水平面か
ら傾斜される場合でも嵌合が解けて滑落しない為に設け
られる。

つ１シ、黒鉛成形体は接続部の密着度を要求され、それ
を溝す為には突条と除滴を精密に成形する必要があるが
、突条と除滴に長さ方向のテ、＜−がない場合、加工度
をよシ精密にすればする程嵌金時の位置合せが困難とな
り、位置合せを容易にすれば接続部の密着度が低下する
こととなる。この難点は黒鉛成形体が一般に相当の重量
を有する大型品であることから一層増幅される。

しかるに本発明の如く突条と除滴に長さ方向のテーパー
があれば、突条の最小幅端部を除滴の最大幅端部に差し
込むことは簡単で、後は一方をスライドさせるのみで良
く、最高級の加工精密度の製品でも嵌合接続は極めて容
易であり、一方さ程高級な加工精密度でなくとも、十分
な嵌合部の密着度が確保される。しかしてこの長さ方向
のテーパーの具体的数値は突条の長さによって異なるの
で、角度では表現できないが、端部における最初の嵌合
の際、例えば陥溝の最大幅端部を突条の最小幅の少くと
も最先端部へ上方向から直接はめ込むことが可能な程度
とすぺきでちゃ、より好ましくは突条もしくは除滴の長
さ方向のス〜％の位置で上下方向から直接はめ込むこと
が可能な程度とすれば嵌合作業はスライド操作が軽減さ
れる結果、より有利である。

しかし、余りに過大なテーパーは接続部の強度に問題を
生じるので前述した通り突条上端の最大幅が接続端面の
短径に対しＸ以下、突条根元の最小幅が該短径に対しス
以上となる程度の範囲内に抑えるべきである。

−なお、突条側面のテーパーは両側面に必要であるが、
長さ方向のテーパーは片側のみでも良く、突条の形成や
嵌合の作業がより容易となりむしろ好ましい場合もあシ
得よう。又、接続端面が正方形又は長方形等の場合、突
条の中心線がか＼る方形の一辺とはｙ平行とするのが最
も典型的であるが、接続部の強度と涙金時の作業に問題
が生じないなら該中心線が、方形の中心線に対し角度を
有し、例えば方形の対角線と一致する様な変形も可能で
あるが、いずれの場合も突条の中心線は方形のはソ中心
を通る様に設計することが重量保持のバランス上架まれ
る。

更に突条の上端は平面ではあっても接続端面と平行な水
平面である必要はなく、突条の高さがその幅が拡大する
方向に向って高くなる様な傾斜面に形成されていても良
い。

以上、詳述した通シの本発明の黒鉛成形体におけるＴ型
突条の種々の実例を第２図に示す。

同図において上段は接続端面にＴ型突条を有する各種黒
鉛成形体の上面略図であシ、下段はそれぞれの側面略図
である。

（、）は、接続端面が円形（黒鉛成形体は円柱状）の場
合、（ｂ）、（ｄ）は接続端面が正方形で、Ｔ型突条が
（ｂ）では辺から辺へのノ一方向に（ｄ）では対角線方
向にそれぞれ設けられた例であり、又（、）、（ｄ）は
接続端面が長方形で、Ｔ型突条が（Ｃ）では上端面も傾
斜している場合、（ｄ）では長さ方向のテーパーが片側
のみの場合を示した。これらに嵌合する他の黒鉛成形体
における逆Ｔ型陥溝の形状は自ずと明らかであろう。又
、これらの例かう本発明においてはこれらの具体例に限
定されず、接続端面の形状とＴ型突条の位置、高さ、幅
、側面におけるテーパー及び長さ方向のテーパーの糧々
の組合せが可能であることが容易に理解されよう。

なお、本発明の黒鉛成形体を接続する際に接着剤を併用
すれば更に幾つかの補助効果が得られる。即ち突条と除
滴の嵌合が解緩する様な横方向の力が偶然に発生しても
嵌合が解けず、又突条と除滴の嵌合のみで重量を保持す
る場合に比べて、大幅に強度面での制約が解除されるし
、（従って接着剤を併用する場合は、強度維持に必要な
種々の要件、例えば突条の幅等に関する前記の数値は、
必ずしも重要な条件でない場合も生じよう。）・壷・・
＃ｅφ−−−・−〇−更には、接続された二つの黒鉛成
形体間の密着度がよシ完全に保証されて、接続面での電
流が　　　　１一層円滑に流通しよう。その意味で使用
される接着剤が導電性であれはなお好ましい。

接着剤の併用は、一般的には上述した様な利益を期待で
きるが、現実にはそれを使用する経費や作業負荷の増大
とを比較し、場合に応じて有利な方を選択すれば良い。

以上、詳述した通シ、本発明の黒鉛成形体は少くとも２
個が、典型的には黒鉛電極で知られる如く次から次に消
耗に応じて連接されるものであるが、接続部の成形作業
と接続操作が極め、　　て簡便であるにも拘わらず、接
続された黒鉛成形体同士の密着度が著しく高度であシ、
シかも接続部の強度も十分に確保されるという多大の利
益をもたらすものであシ、従って本技術分野の進歩に大
きく貢献するものと確信する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる黒鉛成形体の例を鳥敞的に示し
た説明図であシ、第一図は本発明に係わる黒鉛成形体に
おけるＴ型突条の例を示す正面略図及び側面略図である
。 ｌ二Ｔ型突条 コ、コ′：接続端面 ３：逆Ｔ型陥溝 誠 易２図 （λ）（Ｃ） （ダ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）他の黒鉛成形体に接続して使用される黒鉛成形体
   において、該黒鉛成形体の少くとも一つの接続端面の実
   質的中央部位に該端面の一方向にわたつて連続するＴ型
   突条または逆Ｔ型陥溝を有し、該突条または該陥溝が長
   さ方向において、実質的に直線的に変化する幅を有する
   ことを特徴とする接続用黒鉛成形体。
2. （２）前記黒鉛成形体が、一つの接続端面には前記Ｔ型
   突条を有し、他の接続端面には前記逆Ｔ型陥溝を有する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の接続
   用黒鉛成形体。